环境保护与资源综合利用技术

一种基于液膜传热的高效太阳能热水器，属于太阳能热水器领域。这种基于液膜传热的高效太阳能热水器利用布液器与导流翅片使水在集热板上形成均匀的水膜，强化水与集热的换热能力。该热水器充分利用降膜流动传热系数高的优点来强化太阳能热水器的集热效率。以集热板与导流翅片形成的水膜流道取代了传统太阳能热水器的加热管，可以提高水在太阳能热水器中的流动速度，减少太阳能热水器的热水滞留量，降低太阳能热水器的生产成本与设备重量。本发明以光伏水泵作为水的循环动力源，可以在保证循环水量与太阳辐射量相匹配的同时，适应在无电地区的运行。

技术亮点

本发明设计了一种基于液膜传热的高效太阳能热水器，以太阳能光伏板驱动的水泵作为水的循环动力，使太阳能热水在集热器内进行膜状流动。利用膜状流动传热系数较高的优点，达到提高太阳能利用效率和降低热损失的目的。本发明以集热板与导流翅片形成的水膜流道替代了传统太阳能热水器的加热管，既增强了热水与集热板的换热面积，也减少了金属材料的使用，降低太阳能热水器的造价与重量。

基于液膜传热的高效太阳能热水器具有广阔的应用前景。这种太阳能热水器利用了太阳能资源，并通过液膜传热技术，将太阳能转化为热水，具有以下应用前景：

环保节能：太阳能作为清洁能源，利用液膜传热技术可以提高能源利用效率，减少对传统能源的依赖，降低能源消耗和环境污染，符合可持续发展的要求。

高效节能：液膜传热技术可以提高热水器的传热效率，使得太阳能热水器能够在较短时间内获得热水，降低能源消耗，并且在不同气候条件下也能有较好的热水效果。

应用广泛：太阳能热水器广泛应用于家庭、学校、酒店等领域，通过液膜传热技术的提高，可以更好地满足不同场所的热水需求。

技术创新：液膜传热技术在太阳能热水器中的应用，代表着技术的创新和进步，为太阳能热水器的发展带来新的可能性，也有助于提高太阳能热水器在市场上的竞争力。

因此，基于液膜传热的高效太阳能热水器有望在未来得到更广泛的应用和推广，为人们提供更为便捷、高效的太阳能利用方式。

本发明的有益效果是：（1）这种基于液膜传热的高效太阳能热水器利用膜状流动提高水与集热板的对流换热系数和增大换热面积，从而提高太阳能热水器的集热效率，该热水器中水与集热板的换热面积与对流换热系数相比于传统的盘管太阳能热水器分别提高了3~4倍与8~10倍。（2）传统的盘管太阳能热水器经透明盖板散失的热量占太阳能热水器总热量损失的60%以上，本发明在太阳能热水器的集热板上形成一层水膜，使集热板与空气之直接接触，将原有的以集热板为高温端，透明盖板为低温端的空气自然对流散热变为水膜与空气交界处为高温端，透明盖板为低温端的空气自然对流传热，减少了高温端与低温端的温差，抑制了空气自然对流，降低了透明盖板的温度，减少了经过透明盖板散失的热量。（3）本发明在集热板上设置导流翅片，可以约束水膜流动，使水膜在集热板上均匀分布。（4）本发明以集热板与导流翅片形成的水膜流道替代了传统的盘管太阳能热水器的加热管，减少了太阳能热水器内热水的滞留量，克服管内存水过多的缺点；减少了水流动过程中的阻力，克服了传统的盘管太阳能热水器内水流动速度低的缺陷；减少了太阳能热水器内金属材料的使用量，降低了太阳能热水器的重量与生产成本。（5）本发明使用光伏水泵驱动集热器内的水进行循环，通过设置水膜调节阀与回水阀的开度空气集热器内部的水流量，并适应外界无电的环境实现集热器的自驱动循环。